張涿高速公路張家口段K19+176—K19+224段邊坡滑塌治理方案比選

摘要：本文對張涿高速公路張家口段K19+176-K19+224段邊坡滑塌的原因及治理方案進(jìn)行了簡要介紹。

關(guān)鍵詞：邊坡滑塌 治理方案

1 概況

本路段為五級(jí)挖方邊坡下面三級(jí)的設(shè)計(jì)坡率為1：075，上兩級(jí)為1：1，目前現(xiàn)場實(shí)測施工坡率為1：0.5左右，且由于不符合設(shè)計(jì)要求的光面爆破，裝藥量過多，造成坡體多處震裂和松散，基本未形成2米寬的邊坡平臺(tái)，尤其是19+176-224段的三至五級(jí)邊坡處理灰?guī)r和易風(fēng)化的泥巖粉砂巖夾層區(qū)域，表層形成土夾石坡面，在較陡的坡度下易形成滑坡。目前滑塌面寬約48米，長約30米，后援直立邊坡為6-8米高，為強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)，穩(wěn)定性差需要削坡?；嫔系墓率屯翍?yīng)清理。

2 原因分析

2.1 坡面高陡，無邊坡平臺(tái)，軟弱的坡腳應(yīng)力集中，易發(fā)生淺層滑動(dòng)。

2.2 位于巖體破碎帶，為灰?guī)r和易風(fēng)化巖石的互層段，長期暴露造成易風(fēng)化的強(qiáng)風(fēng)化巖體風(fēng)化成土，形成土夾石邊坡，在凍融循環(huán)和暴雨的作用下，易產(chǎn)生強(qiáng)度降低而滑塌。

2.3 周圍巖體均為不透水的灰?guī)r，本破碎帶基本與路線走向垂直，目前觀察只有本處坡體處于中濕狀態(tài)，因此推測本破碎帶為含水帶，原本是將左側(cè)山體高處的地下水向坡腳下輸送的通道，目前被高速公路橫向截?cái)啵斐善麦w內(nèi)部水的滲出和軟化。證據(jù)是位于路線右側(cè)的四級(jí)邊坡的下面2-3級(jí)為風(fēng)化破碎帶，但坡體干燥，同樣的坡率而坡體穩(wěn)定無滑塌。兩側(cè)坡面均無外界邊坡水的匯入。

3 處理方案

主要從坡面排險(xiǎn)、地表地下水的處理、土夾石邊坡的防護(hù)措施三方面分析對策。

3.1 第一階段方案為邊坡排險(xiǎn)。目前本路段出現(xiàn)的巖石松動(dòng)、破碎土石體凌空和后緣邊坡陡立等三方面問題應(yīng)解決。19+140-148段左側(cè)二級(jí)邊坡坡頂有體積約32立方米的巖體后緣開裂，穩(wěn)定性差易崩塌，建議打孔微裂爆破清除。19+176-224段三級(jí)至五級(jí)坡面土石混雜松散，易滑落應(yīng)清除，清除方量約3000立方米。19+185-224段滑坡后緣形成陡崖直立，為強(qiáng)風(fēng)化巖體，穩(wěn)定性差，位置高滑塌危害大應(yīng)削坡，削坡方量約700立方米。19+264-284段坡面有碎石，坡陡易滑落，應(yīng)及時(shí)清理，清方量約120立方米。注意事項(xiàng)：確保人員安全和行車安全，坡面作業(yè)人員應(yīng)配備安全繩和安全帽并設(shè)置專門的瞭望指揮人員。應(yīng)自上而下進(jìn)行清理，同一垂面的作業(yè)人員不能超過1人，防止上部的巖石滑落。地面應(yīng)設(shè)置50厘米的細(xì)沙或土墊層，外部圍設(shè)1.5米高的沙袋護(hù)墻，處理3級(jí)以上的坡面碎石和坡頂削坡時(shí)，應(yīng)在中央分隔帶處設(shè)置4米高的鋼架防護(hù)網(wǎng)，防止碎石彈落對向車道。大塊石的打眼破裂宜采用化學(xué)膨脹劑進(jìn)行微裂破除，防止崩落碎石過遠(yuǎn)。

3.2 第二階段處理方案比選。①鋼管注漿結(jié)合坡體排水管及坡面封閉。針對土夾石邊坡的坡面凹凸不平性質(zhì)不均勻的特點(diǎn)，擬對邊坡表面巖土體采用鉆孔打設(shè)布滿梅花孔的4米長鋼管，管內(nèi)注漿硬化坡體，間距初擬2*2米，合計(jì)為400根，1600延米，注漿量約700立方米，合計(jì)工程估算75萬元。坡體排水管為排除坡體碎裂帶內(nèi)部水，處理鉆孔深度初擬為8米，插入布滿梅花孔的塑料排水管，外包反濾土工布，處理間距初擬4*4米，具體根據(jù)坡面滲水點(diǎn)位確定。初估工程量800延米，費(fèi)用12萬元。清表后的坡面采用噴射混凝土封閉，初估144立方米，造價(jià)12萬元。合計(jì)處理費(fèi)用約100萬元。②掛網(wǎng)錨噴防護(hù)結(jié)合坡體排水管。錨桿間距初擬2*2米，處理深度為6米，由于為土錨桿，鉆孔直徑應(yīng)不小于11厘米，注漿壓力2mpa，處理費(fèi)用約72萬元。坡面掛網(wǎng)噴射10厘米厚的混凝土，處理費(fèi)用約18萬元，坡體排水管的費(fèi)用約12萬元，合計(jì)工程初估約102萬元。③破碎帶放緩坡為1：1.5并適當(dāng)?shù)夭扇∨潘雷o(hù)措施。由于坡頂處于平坦的鞍部，放坡不會(huì)增加坡高，擬對3-5級(jí)的邊坡放緩為1：1.5并加設(shè)邊坡平臺(tái)，清方約2萬方，估算單價(jià)為25元，處理費(fèi)用50萬。排水防護(hù)措施費(fèi)25萬，坡體排水12萬元，合計(jì)約87萬。本方案處理費(fèi)用較低，但耗時(shí)長，施工較困難。④錨索框架結(jié)合坡面封閉。按錨孔布置間距3*4米，鉆孔深15米，考慮處理費(fèi)用約95萬元，坡面的鋼筋混凝土框架約200立方米，35萬元，框架內(nèi)封閉坡面防護(hù)約10萬元，排水體設(shè)置12萬元，合計(jì)約152萬元。錨索處理問題1：土夾石邊坡鉆孔困難，易夾鉆或塌孔；水泥漿灌注困難，易漏漿，壓力加不上去。問題2：邊坡后緣拉裂縫距離坡頂僅2-3米，滑裂面距離坡面很近，設(shè)計(jì)錨索長度困難，且破碎帶與坡面垂直，因此錨索位于破碎帶中難以提高足夠的抗拉力。一般錨索的設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力為500-750kn，土層中難以達(dá)到。問題3：坡面凹凸不平難以形成框架，墊層太厚預(yù)應(yīng)力易失效。但如采用錨墩，則坡面的承載力不足。一般坡面的設(shè)計(jì)承載力要達(dá)到2000-3000kpa，不是中風(fēng)化以上的硬巖很難達(dá)到。問題4：預(yù)應(yīng)力錨索框架解決不了坡面破碎風(fēng)化的問題，仍有地表水的滲入和地下水的滲出，需要另加噴面或漿砌護(hù)面等措施，工期長。

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